10さい（歳）でわ（分）かるりょうしりきがく（量子(44)力学）をめざし（目指）して　＜先生用＞　Ethernet(89)

10さい（歳）でわ（分）かるりょうしりきがく（量子力学）をめざし（目指）して
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/53af85250a0a781f4c3a

（の先生または親御さんのための資料。いろいろ迷っていることがあります。よい知恵があれば、ご意見をください。）

１０さい（歳）でわ（分）かるとは、しそくえんざん（四則演算）（たしざん、ひきざん、かけざん、わりざん）がわかれば、わかるようなおはなし。
そろばん、または、でんたく（電卓）がつか（使）えるひと（人）がよんでください。

しそくえんざんがわかる　おはなし、
でんたくがつかえるようになる　おはなし、
はべつのところにかきます。

まず、しそくえんざん（四則演算）をパイソン（python）でできるようになりましょう。

# しそくえんざん（四則演算）

## たしざん

```shell-session
$ python
>>> 1+3
4
>>> 5+6
11
>>> 11+25
36
>>> 36+59
95
>>> 95+36
131
```

す（好）きなかず（数）のたしざんをやってみてください。
かずが１００こならんでも、２００こならんでもけいさんできます。

でんたくでは、かずが１００こならんだけいさんは、できなかったことですね。
やったことがないひとは、ためしてください。

でんたくは、かずが　８こ、１０こ、１２こ、１６こなど、それぞれあつかえるかずがちがうことがあります。

###先生用
1+3は桁上がりなし。１桁の加算
5+6は桁上がりなし。
11+25は桁上がりなし。２桁の加算
36+59は１桁目だけ桁上がりがある。２桁の加算
95+36は１桁目も２桁目も桁上がりある。２桁の加算。

子供の興味に応じて、３桁の加算もやってみるか、やってもらってください。

macintoshの計算機では、入力は３９桁入ります。

計算結果は

111111111111111111111111111111111111111 + 1 =
1.111111111111111e38 と指数表示になってしまいます。

1を40個入れると画面表示は
1111111111111111111111111111111111111110
と最後がなぜか0になってしまいます。

これでは、小学生に計算機を使わせるわけにはいきませんね。

pythonを勧めましょう。

###おお（大）きなかず

```shell-session:python
>>> 123456789012345678901234567890 + 987654321098765432109876543210

1111111110111111111011111111100

>>>77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777 + 6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666

77784444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444443
```

+　の　まえ と あと　を　あけておくと、あとからみやすいですね


### 先生用
本当に100桁以上の数でやってもらって、反応を見てください。
何に興味を持つか。ここで興味を持たなかったら、引き算は100桁以上やらなくてもいいかも。

## ひきざん

```shell-session:python
>>> 4-1
3
>>> 11-5
6
>>> 36-11
25
>>> 95-59
36
>>> 131-36
95
```

す（好）きなかず（数）のひきざんをやってみてください。
かずが１００こならんでも、２００こならんでもけいさんできます。

でんたくでは、できなかったことですね。
### 先生用

4-1は桁下がりなし。１桁の減算
11-5は桁下がりあり。２桁と１桁の減算
36-11は桁下がりなし。２桁どおしの減算
95-59は桁下がりあり。
131-36は桁下がりあり。３桁と２桁の減算

### マイナス
```shell-session:python
>>> 1-4
-3
```

ひきざんでまえ（前）のかずが、あと（後）のかずよりおお（大）きいと
ー（マイナス）がついたかずになります。

おぼえておいてください。

ー（マイナス）は、おかねだとこわいかもしれません。
かずだけならこわくないです。

### 先生用
お金でマイナスは借りることだと思うかどうか。
無理に説明しない方がいいかもしれません。
立場が逆になれば、符号も逆になるため、難しいかも。

## かけざん

```shell-session:python
>>> 4*1
4
>>> 5*6
30
>>> 11*5
55
>>> 36*11
396
>>> 55*17
935
>>> 95*59
5605
```

す（好）きなかず（数）のかけざんをやってみてください。
かずが１００こならんでも、２００こならんでもけいさんできます。

### 先生用
4*1 は結果が１桁の掛け算
5*6は結果が２桁の掛け算
11*5は２桁と１桁の掛け算
36*11は２桁どうしの掛け算
55*17は２桁どうしの掛け算で桁上がりあり。結果３桁。
95*59は２桁どうしの掛け算で結果が４桁。


## わりざん

```shell-session:python
>>> 4/1
4.0
>>> 9/3
3.0
>>> 55/11
5.0
>>> 55/5
11.0
>>> 396/11
36.0
>>> 935/55
17.0
>> 5605/59
95.0
```

なぜか、わりざんをすると.0というおまけがついています。
これは、しょうすう（小数）といって、１よりちい（小）さいかずをあらわすため、.というしるし（印）をつかいます。この.というしるしを、しょうすうてん（小数点）といいます。

ここまでは、ちょっきりのすうになるわりざんでした。

ちょっとむつかしいわりざんもしてみましょう。

てきとうにかずをわると、むつかしいわりざんになるかもしれません。

### 先生用

4/1は１で割っても同じ数
9/3 は１桁どうしの割り算
55/11は２桁どうしの割り算で結果が１桁
55/5は２桁と１桁の割り算で結果が２桁
ここは、順番がどっちがいいかまよったところ。上の２行は入れ替えてもいいかも。

396/11は３桁と２桁の割り算で結果２桁。
935/55は３桁と２桁の割り算で結果２桁。桁下がりあり。
5605/59は４桁と２桁の割り算で結果２桁。

割り算は掛け算の検算にしてみた。
逆の演算であることに気がついた人がいるとよい。

## しょうすうてん（小数点）

```shell-session:python
>>> 7/2
3.5
>>> 36/8
4.5
>>> 1/3
0.3333333333333333
>>> 5/3
1.6666666666666667
```

1/3でてきた、0.3333333333333333というかずは、
ほんとうは
0.333333333333333333333333333333333333333333333333
と、どこまでも3がつづくかずです。

がめんや、かみにはかききれません。そこで、とちゅうでやめています。

5/3ででてきた、1.6666666666666667というかずは、
ほんとうは
1.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666
と、どこまでも6がつづくかずです。

がめんや、かみにはかききれません。そこで、おしまいのかずを１つたしています。

1から4までのかずと9は、そのまま
5から8までのかずは、さいごだけ1たした　かず　にしています。
これは、もう一つ前の数がどこまでも続いているよというおまじない。

### 先生用
無限小数をどうおしえるかは課題。
いい案があれば、お知らせください。

#なみ（波）
なみのかたちをかくのに sin(サイン)という おまじないをつかいます。
sin(サイン)というおまじないはmath(マス)というさんすう(mathematica)のおまじないのあつまりにあります。

sin（サイン）をつかうには、math（マス）をつかういます。
import(インポート)はゆにゅう（輸入）のいみで、そとからもちこみます。


```shell-session:python
>>> import math
```

これでsin(サイン)がつかえます。


```shell-session:python
>>> math.sin(0.1)
0.09983341664682815
>>> math.sin(0.2)
0.19866933079506122
>>> math.sin(0.3)
0.29552020666133955
>>> math.sin(0.4)
0.3894183423086505
>>> math.sin(0.5)
0.479425538604203
>>> math.sin(0.6)
0.5646424733950354
>>> math.sin(0.7)
0.644217687237691
>>> math.sin(0.8)
0.7173560908995228
>>> math.sin(0.9)
0.7833269096274833
>>> math.sin(1.0)
0.8414709848078965
>>> math.sin(1.1)
0.8912073600614354
>>> math.sin(1.2)
0.9320390859672263
>>> math.sin(1.3)
0.963558185417193
>>> math.sin(1.4)
0.9854497299884601
>>> math.sin(1.5)
0.9974949866040544
>>> math.sin(1.6)
0.9995736030415051
>>> math.sin(1.7)
0.9916648104524686
>>> math.sin(1.8)
0.9738476308781951
>>> math.sin(1.9)
0.9463000876874145
>>> math.sin(2.0)
0.9092974268256817
>>> math.sin(2.1)
0.8632093666488738
>>> math.sin(2.2)
0.8084964038195901
>>> math.sin(2.3)
0.7457052121767203
>>> math.sin(2.4)
0.675463180551151
>>> math.sin(2.5)
0.5984721441039564
>>> math.sin(2.6)
0.5155013718214642
>>> math.sin(2.7)
0.4273798802338298
>>> math.sin(2.8)
0.33498815015590505
>>> math.sin(2.9)
0.2392493292139824
>>> math.sin(3.0)
0.1411200080598672
>>> math.sin(3.1)
0.04158066243329049
>>> math.sin(3.2)
-0.058374143427580086
```

けいさんをグラフにかくとこうなります。

今描画中。

# かきくわえたりなおしたりしたひ（日）
はじめてかいた　20190717 あさ
おおきなかずのたしざん 20190717 ごぜん
sin(サイン), math(マス)20190717 ひる

# 参考資料(reference)
岩波講座 物理の世界 量子力学<1> 量子力学への招待　外村彰　岩波書店
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e2f6d55a54192025eda2

岩波講座 物理の世界 量子力学<2> 量子力学の考え方　長岡洋介　岩波書店
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e560a027c38508124c7c

岩波講座 物理の世界 量子力学〈4〉実験・人工量子力学　勝本信吾　岩波書店
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/eefe57049db692a0b46e

岩波講座 物理の世界 物の理 数の理〈4〉数学から見た統計力学と熱力学 砂田利一 岩波書店, 2004
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fadf75484779d5f1d43c

岩波講座 物理の世界 物の理　数の理〈5〉数学から見た量子力学　砂田利一　岩波書店
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3d8f268cb6367ee6cadf

岩波講座　物理の世界
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3bbfd3f00f9e8c05bcaf

ファインマン計算機科学(参考文献）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/78391bdcc1727880d613

プログラマが量子力学を勉強するときの７つの道
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7061f62b3629eee395f2

量子計算機：量子力学にたどり着くための三つの方法
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/cfc35e62c81a978cc2fc

10さい（歳）でわ（分）かるりょうしりきがく（量子力学）をめざし（目指）して　＜先生用＞
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/4428475f658e616e7082

実験・人工量子力学　勝本信吾　岩波書店
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/eefe57049db692a0b46e

二重スリット実験　動画
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/01d498985b2f82d9aba9

「先生、それって「量子」の仕業ですか？」大関真之　量子力学入門のための資料収集
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/da8d2a9064c4b22ef332

量子力学が見る見るわかる 橋元淳一郎
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6754a624ad4cf9753644

## 一覧
物理記事　上位100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/66e90fe31fbe3facc6ff

量子(0) 計算機, 量子力学 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1cd954cb0eed92879fd4

数学関連記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d8dadb49a6397e854c6d

言語・文学記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/42d58d5ef7fb53c407d6

医工連携関連記事一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6ab51c12ba51bc260a82

自動車　記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f7f0b9ab36569ad409c5

通信記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1d67de5e1cd207b05ef7

日本語（０）一欄
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7498dcfa3a9ba7fd1e68

英語(0) 一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/680e3f5cbf9430486c7d

転職(0)一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f77520d378d33451d6fe

仮説（0）一覧（目標100現在40）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f000506fe1837b3590df

Qiita(0)Qiita関連記事一覧（自分）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/58db5fbf036b28e9dfa6

鉄道（０）鉄道のシステム考察はてっちゃんがてつだってくれる
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/26bda595f341a27901a0

安全（0）安全工学シンポジウムに向けて: 21
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/c5d78f3def8195cb2409

一覧の一覧( The directory of directories of mine.) Qiita(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7eb0e006543886138f39

Ethernet 記事一覧　Ethernet(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/88d35e99f74aefc98794

Wireshark 一覧 wireshark(0)、Ethernet(48) 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fbed841f61875c4731d0

線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(0) 記事一覧(118/300目標)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e5464ac2b24bd4cd001

OSEK OS設計の基礎　OSEK(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7528a22a14242d2d58a3

Error一覧 error(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/48b6cbc8d68eae2c42b8

プログラマによる、プログラマのための、統計(0)と確率のプログラミングとその後
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6e9897eb641268766909

官公庁・学校・公的団体（NPOを含む）システムの課題、官（０）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/04ee6eaf7ec13d3af4c3

「はじめての」シリーズ　 ベクタージャパン　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2e41634f6e21a3cf74eb

AUTOSAR(0)Qiita記事一覧, OSEK(75)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/89c07961b59a8754c869

プログラマが知っていると良い「公序良俗」
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9fe7c0dfac2fbd77a945

LaTeX(0) 一覧　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e3f7dafacab58c499792

自動制御、制御工学一覧（０）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7767a4e19a6ae1479e6b

Rust(0) 一覧　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e8bb080ba6ca0281927

小川清最終講義、最終講義（再）計画, Ethernet(100) 英語(100) 安全(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e2df642e3951e35e6a53

＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞
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ver. 0.01 初稿 20190717
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